新型塑料助劑性能研究

程小平

（金發(fā)科技股份有限公司生產(chǎn)部,廣州 510000）

新型塑料助劑性能研究

程小平

（金發(fā)科技股份有限公司生產(chǎn)部,廣州 510000）

本文通過(guò)介紹α-MS二聚體作為塑料加工助劑在聚烯烴填充母料、硬質(zhì)PVC透明制品及聚乙烯吹塑薄膜等的應(yīng)用情況，說(shuō)明該材料作為塑料助劑性能，效果顯著，且經(jīng)濟(jì)。

α-MS二聚體；助劑；性能

異苯氧化生產(chǎn)苯酚與丙酮反應(yīng)過(guò)程中即可獲得副產(chǎn)物α-甲基苯乙烯環(huán)，該產(chǎn)物也可由異丙苯經(jīng)脫氧后制得，而α-甲基苯乙烯環(huán)二聚體則是由 α-MS經(jīng)聚合獲得。 α-MS在分子構(gòu)成上比苯乙烯多一個(gè)甲基分子，因此化學(xué)活性與苯乙烯有較大不同。正因?yàn)樗幕瘜W(xué)穩(wěn)定性，與游離基聚合的難度較大，同時(shí)不能生成高聚物從而生成塑料，所以長(zhǎng)期以來(lái)， α-MS被作為廢物丟棄。

美國(guó)的一些化學(xué)公司利用離子型引發(fā)劑，制備α-MS低聚物或者是此類的環(huán)二聚體，如276-V，AMOCORISIN 18樹(shù)脂以及NEVILLE ABS樹(shù)脂等等，都是此類的低聚物，現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用與塑料加工的助劑或者是增塑劑。國(guó)內(nèi)也有類似的產(chǎn)品，如2～3、6～8聚體，V-276,M-80樹(shù)脂等。

1 α-MS二聚體性能

該二聚體分子結(jié)構(gòu)為微黃色的結(jié)晶體，其中M=225～280，熔點(diǎn)值為50℃，折光指數(shù)為1.50～1.55。其化學(xué)性能主要為：

α-MS二聚體不同的含量、不同加工溫度和PVC復(fù)合物之間的流變特性如圖1所示。圖1， α-MS二聚體的隨著二聚體用量的不斷增加，其黏度不斷下降，這主要是因?yàn)槎垠w的降粘作用，從而達(dá)到改善工作性能的效果。隨著溫度的不斷升高， α-MS二聚體粘度反而下降，但是下降趨勢(shì)并不十分突出，這表明溫度對(duì)二聚體體系的加工性能的影響有限。

圖1 α-MS二聚體的不同含量對(duì)PVC性能影響

2 α-MS二聚體應(yīng)用

有研究表明， α-MS二聚體作為聚烯烴填充母料以及PVC硬質(zhì)透明制品等加工助劑時(shí)，有較好的效果。

聚烯烴填充母料是制備聚烯烴塑料制品當(dāng)中應(yīng)用最為廣泛的助劑，在板材、管材、薄膜當(dāng)中應(yīng)用較為廣泛，主要以聚烯烴作為連接，在該載體中由數(shù)量較多的填充劑制備而成的粒料。由于填充劑數(shù)量較多，在溶融狀態(tài)時(shí)，聚烯烴混合料較未有填充物的聚烯烴流動(dòng)性差。此時(shí)加入α-MS二聚體就可改善流動(dòng)特性。其影響關(guān)系見(jiàn)表1，由表1可知，加入 α-MS二聚體后，其流動(dòng)速率由13.4增加到72，這說(shuō)明，通過(guò)加入少量的二聚體即可獲得較高的流動(dòng)度，從而提高性能，且摻量較少，有利于控制成本。

表1 α-MS二聚體對(duì)流動(dòng)度影響

硬質(zhì)聚氯乙烯塑料在加工時(shí)，通常不加或者盡量少加增塑劑，導(dǎo)致工作性能不佳，因此常常需要借助加工助劑以此改善材料流動(dòng)特性，如適當(dāng)加入丙烯酸酯或者 -甲基苯乙烯之類的助劑材料。在實(shí)驗(yàn)中，以M-80與α-MS二聚體做對(duì)比試驗(yàn)，采用Brabender流變測(cè)定儀，試驗(yàn)溫度取170℃，轉(zhuǎn)速：30rpm，透光率由721分光光度計(jì)測(cè)定，其主要性能可見(jiàn)表2。由表2可知，同樣作為加工助劑，α-MS二聚體各方面性能要略高于M-80,平衡力矩更低，說(shuō)明流動(dòng)特性較好，唯一缺陷是透光率略低于M-80。

表2 加工劑對(duì)加工性及其透光率的影響

α-MS二聚體作為加工助劑在聚乙烯吹塑薄膜中應(yīng)用也有明顯效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3，表3數(shù)據(jù)表明，隨著 α-MS二聚體的含量不斷增加，二聚體體系的力矩將會(huì)降低，且效果較明顯，二聚體含量從1phr增加至5phr，最大力矩則降低了6477，流動(dòng)性變好。力矩的降低，表明流動(dòng)性能變好，電機(jī)所作的功也降低，節(jié)約能耗。

表3 加工性能影響

3 結(jié)論

α-MS二聚體作為一種新型的塑料助劑，在聚烯烴填充母料、硬質(zhì)透明聚氯乙烯制品以及聚乙烯吹塑薄膜等應(yīng)用中，可以有效提高其流動(dòng)特性，降低能耗。制備聚烯烴填充母料時(shí)，加入二聚體，其熔體流動(dòng)度得到提高，且不過(guò)多影響其性能，加入適當(dāng)?shù)亩垠w，可以有效降低制備成本。在制備硬質(zhì)透明PVC時(shí)，可以有效改善其流動(dòng)度，效果優(yōu)于M-80,但透光性較略低于M-80。

[1]王德平等.茂金屬聚乙烯流變特性的研究[J].中國(guó)塑料,2003,17（04）：32.

[2]彭響方.α-MS二聚體材料加工技術(shù)研究進(jìn)展[J].化工新型材料,1999,27（07）：3.

[3]周祥興.α-MS二聚體的性能與加工[J].塑料包裝,2002,12（02）：10.

[4]黃葆同,陳偉.α-MS二聚體催化劑及其烯烴聚合物[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2000：5-125.

[5]郎笑梅等.含氟流變劑在聚烯烴加工中的應(yīng)用[J].塑料,2003, 32（03）：9-12.